Изложение нового учебного материала (65–70 мин.)

Преподаватель при изложении нового учебного материала пользуется методом объяснения, студенты делают краткий конспект в своих рабочих тетрадях: Дифференциал – это механизм трансмиссии, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами и ведущими мостами автомобиля. Дифференциал служит для обеспечения ведущим мостам разной скорости вращения при движении автомобиля по неровным дорогам и на поворотах.

Разная скорость вращения ведущим колесам, проходящим разный путь на поворотах и неровных дорогах, необходима для их качения без скольжения и буксования. В противном случае повысится сопротивление движению автомобиля, увеличатся расход топлива и износ шин.

В зависимости от типа и назначения автомобилей на них применяются различные типы дифференциалов.

Преподаватель выводит схему на интерактивную доску (схема) и просит студентов зарисовать ее в тетрадь.

 

Типы дифференциалов, классифицированных по различным признакам

 

Дифференциал, распределяющий крутящий момент двигателя между ведущими колесами автомобиля, называется межколесным.

Дифференциал, который распределяет крутящий момент двигателя между ведущими мостами автомобиля, называется межосевым.

На большинстве автомобилей применяют конические дифференциалы, симметричные и малого трения.

Симметричный дифференциал (схемы) распределяет поровну крутящий момент. Его передаточное число равно единице (u_Д = 1), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 одинаковые диаметры и равное число зубьев. Симметричные дифференциалы применяются на автомобилях обычно в качестве межколесных и реже – межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент поровну между ведущими мостами.

 

Схемы. Кинематические схемы шестеренных дифференциалов: а, б – симметричных; в, г – несимметричных; 1 – корпус, 2 – сателлит; 3, 4 – шестерни

 

Несимметричный дифференциал (схемы) распределяет не поровну крутящий момент. Его передаточное число не равно единице, но постоянно (u_Д ≠ 1 = const), т.е. полуосевые шестерни 3 и 4 имеют неодинаковые диаметры и разное число зубьев. Несимметричные дифференциалы применяют, как правило, в качестве межосевых, когда необходимо распределять крутящий момент пропорционально нагрузкам, приходящимся на ведущие мосты.

Межколесный конический симметричный дифференциал состоит из корпуса, сателлитов, полуосевых шестерен, которые соединены полуосями с ведущими колесами автомобиля. Дифференциал легкового автомобиля имеет два свободно вращающихся сателлита, установленных на оси, закрепленной в корпусе дифференциала, а у грузового автомобиля – четыре сателлита, размещенных на шипах крестовины, также закрепленной в корпусе дифференциала.

Далее педагог объясняет принцип работы дифференциала, обращая внимание студентов слайд, выведенный на интерактивную доску\проектор:

 

Дифференциал

 

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге ведущие колеса одного моста проходят одинаковые пути, встречают одинаковое сопротивление движению и вращаются с одной и той же скоростью. При этом корпус дифференциала, сателлиты и полуосевые шестерни (слайд) вращаются как одно целое. В этом случае сателлиты не вращаются вокруг своих осей, заклинивают полуосевые шестерни и на оба ведущих колеса передаются одинаковые крутящие моменты.

При повороте автомобиля внутреннее по отношению к центру поворота колесо встречает большее сопротивление движению, чем наружное колеса, вращается медленнее, и вместе с ним замедляет свое вращение полуосевая шестерня 4 внутреннего колеса. При этом сателлиты 5 начинают вращаться вокруг своих осей и ускоряют вращение полуосевой шестерни наружного колеса 4. В результате ведущие колеса вращаются с разными скоростями, что и необходимо при движении на повороте.

После того как педагог объяснил принцип работы дифференциала, он выводит видео «Дифференциал, принцип работы» (приложение) на интерактивную доску\проектор ина примере видео студенты визуально ознакамливаются с работой дифференциала.

После просмотра видео фрагмента, педагог переходит к кулачковым дифференциалам, обращая внимания студентов на схемы кулачковых дифференциалов, которые педагог выводит на интерактивную доску или проектор: Кулачковые (сухарные) дифференциалы могут быть горизонтальным (а) или радиальным (б) расположением сухарей(схемы). Сухари 3 размещаются в один или два ряда в отверстиях обоймы 2 корпуса 1 дифференциала между полуосевыми звездочками 4 и 5, которые установлены на шлицах полуосей. Сухари в дифференциале выполняют роль сателлитов.

Схемы Кинематические схемы кулачковых (а, б) и червячных (в, г) дифференциалов: 1 – корпус, 2 – обойма, 3 – сухарь; 4, 5 – звездочки; 6, 8 – червяки; 7 – сателлит; 9, 10 – шестерни

 

Далее педагог объясняет принцип работы кулачковых дифференциалов:

При прямолинейном движении автомобиля по ровной дороге сухари неподвижны относительно обоймы и полуосевых звездочек. Своими концами они упираются в профилированные кулачки полуосевых звездочек и расклинивают их. Все детали дифференциала вращаются как одно целое, и оба ведущих колеса автомобиля вращаются с одинаковыми скоростями.

При движении автомобиля на повороте или по неровной дороге сухари перемещаются в отверстиях обоймы и обеспечивают ведущим колесам автомобиля разную скорость вращения без проскальзывания и буксования.

Кулачковые дифференциалы являются дифференциалами повышенного трения, так как имеют значительное внутреннее трение, которое позволяет передавать больший крутящий момент на небуксующее колесо и меньший на буксующее колесо. При этом суммарная тяговая сила на ведущих колесах автомобиля достигает максимального значения. Так, за счет повышенного внутреннего трения суммарная тяговая сила на ведущих колесах увеличивается на 10…15%, что способствует повышению тяговых свойств и проходимость автомобиля. Кулачковые дифференциалы относительно просты по конструкции и имеют небольшую массу. Они широко применяются на автомобилях повышенной и высокой проходимости.

Далее педагог рассказывает об эксплуатации дифференциалов: Как и любые шестеренки – шестерни главной передачи и дифференциала требуют «смазки и ласки». Относительно «ласки». Хотя все детали главной передачи и дифференциала и выглядят массивными «железяками», но они тоже имеют запас прочности. Поэтому рекомендации относительно резких стартов и торможений, грубых включений сцепления и прочей перегрузки машины остаются в силе. Трущиеся детали и зубья шестерен, в том числе, должны постоянно смазываться. Поэтому в картер заднего моста (у заднеприводных автомобилей) или в картер блока – коробка передач, главная передача, дифференциал (у переднеприводных автомобилей), заливается масло, уровень которого необходимо периодически контролировать. Масло, в котором работают шестерни, имеет склонность к «утеканию» через неплотности в соединениях и через изношенные маслоудерживающие сальники. А еще, любой картер должен иметь постоянную связь с атмосферой. Когда в закрытой «наглухо» коробке с шестеренками и маслом выделяется тепло, что неизбежно при работе механизмов, давление внутри резко увеличивается и тогда масло обязательно вытечет. Для того чтобы не доливать масло по два раза в день, следует знать о маленькой детальке любого картера – сапуне. Это подпружиненный колпачок, прикрывающий вентиляционное отверстие или трубку. Со временем, он «залипает» и возможна потеря связи картера с атмосферой. При очередной плановой замене масла или ранее, в случае необходимости, проверните колпачки и восстановите работоспособность пружин всех сапунов на агрегатах вашего автомобиля. В результате этой несложной операции, небольшие утечки масла могут прекратиться.